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2018年9月29日 (六) 05:56 Arduino77

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Arduino77：/* 產(chǎn)品相關(guān)推薦 */

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?產(chǎn)品相關(guān)推薦

Arduino77：以“右 ==產(chǎn)品概述== GP2D12 IR Sensor 是日本夏普公司推出的一款性?xún)r(jià)比高、最常用的紅外測(cè)距傳感器...”為內(nèi)容創(chuàng)建頁(yè)面

2016-06-22T06:39:45Z

以“右 ==產(chǎn)品概述== GP2D12 IR Sensor 是日本夏普公司推出的一款性?xún)r(jià)比高、最常用的紅外測(cè)距傳感器...”為內(nèi)容創(chuàng)建頁(yè)面

新頁(yè)面

[[文件:RB-02S041.jpg|500px|縮略圖|右]]
==產(chǎn)品概述==
GP2D12 IR Sensor 是日本夏普公司推出的一款性?xún)r(jià)比高、最常用的紅外測(cè)距傳感器、其可用來(lái)對(duì)物體的距離進(jìn)行測(cè)量，實(shí)現(xiàn)輪式機(jī)器人的避障功能。它不但體積小、功耗低、價(jià)格便宜，而且測(cè)距效果好，適合廣大機(jī)器人發(fā)燒友使用。
==規(guī)格參數(shù)==
# 測(cè)量射程范圍：10 to 80 cm
# 最大允許角度：>40°
# 電源電壓：4.5 to 5.5V
# 平均功耗：35mA
# 峰值功耗：約200mA
# 更新頻率/周期：25Hz / 40ms
# 模擬輸出噪聲：<200mV
# 測(cè)量距離與輸出模擬電壓關(guān)系：2.4V~0.4V模擬信號(hào)對(duì)應(yīng)10cm~80cm，輸出與距離成反比非線性關(guān)系
===產(chǎn)品尺寸圖===
[[文件:RB-02S0411.jpg|700px|縮略圖|居中]]
===模擬信號(hào)與測(cè)量距離對(duì)應(yīng)表===
[[文件:RB-02S0412.jpg|700px|縮略圖|居中]]
上圖就是GP2D12紅外線測(cè)距傳感器的電壓值與距離值的關(guān)系曲線，從這個(gè)曲線可以看出，電壓輸出與距離成反比，而且是非線性關(guān)系。根據(jù)上圖關(guān)系曲線，大約關(guān)系為10cm距離時(shí)有2.55V輸出,80cm距離時(shí)有0.42V輸出?？梢酝ㄟ^(guò)該曲線擬合出電壓值與距離值的數(shù)學(xué)關(guān)系式，但是這個(gè)關(guān)系式里的距離是參考距離值，實(shí)際距離值=(參考距離值-0.42)cm，另外由于Arduino的模擬量采樣命令analogRead()，采樣的數(shù)據(jù)范圍是0至1023，對(duì)應(yīng)的電壓范圍是0至5V,每格數(shù)據(jù)代表0.0049V，于是讀取的有效數(shù)據(jù)應(yīng)該由86(0.42V)至520(2.548V)。所以最終可以推導(dǎo)出實(shí)際距離與采樣數(shù)據(jù)之間的關(guān)系式為： 
'''<big>實(shí)際距離=2547.8/((float)采樣數(shù)據(jù)*0.49-10.41)-0.42</big>''' 

===信號(hào)輸出===
ADC0831可以將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)為數(shù)字信號(hào)輸出
[[文件:RB-02S0413.jpg|700px|縮略圖|居中]]
==接口定義==
* Vo：輸出引腳
* GND:電源地
* Vcc：電源正極
==使用方法==
===工作原理===
通過(guò)紅外線的反射原理，從發(fā)射到接收到回傳信號(hào)，傳感器共引出三個(gè)引腳分別接，信號(hào)線S、電源地G、電源正VCC，將信號(hào)線與 Arduino 板的 Analog IN 引腳相連接。通過(guò)對(duì)Arduino編程實(shí)現(xiàn)模擬量讀取，程序簡(jiǎn)短好用。
===性能簡(jiǎn)評(píng)===
GP2D12使用性能個(gè)人簡(jiǎn)評(píng)： 
優(yōu)點(diǎn)： 
* 紅外傳感器連接使用簡(jiǎn)單，對(duì)于1米以?xún)?nèi)的中距離測(cè)試精度良好、性能優(yōu)越。
* 數(shù)據(jù)測(cè)量值穩(wěn)定，測(cè)量結(jié)果波動(dòng)較小。
* 數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定，程序讀取簡(jiǎn)單不會(huì)在數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中出現(xiàn)卡死的現(xiàn)象，錯(cuò)誤信號(hào)較少。
缺陷： 
* GP2d12測(cè)量范圍有限，最大值80cm，并且從60cm開(kāi)外的距離開(kāi)始測(cè)量值的波動(dòng)較大，與實(shí)際情況偏差增大。（60cm為室內(nèi)環(huán)境的個(gè)人感受，不同環(huán)境所產(chǎn)生的干擾不同所以可能達(dá)到的精度也有所不同。）
* 當(dāng)障礙物（或目標(biāo)）與紅外傳感器之間的距離小于10cm時(shí)，測(cè)量值將與實(shí)際值出現(xiàn)明顯偏差，當(dāng)距離值從10降至0的過(guò)程中，測(cè)量值將在10~35之間遞增。（電壓值與距離值關(guān)系：如圖）
* 紅外傳感器，使用時(shí)會(huì)受到環(huán)境光的影響，在室內(nèi)使用時(shí)，傳感器數(shù)據(jù)接收時(shí)可能會(huì)受到白熾燈光線的印象，產(chǎn)生一些非真的距離值。
GP2D12使用注意及使用優(yōu)化方式： 
* 當(dāng)多個(gè)GP2d12同時(shí)連接Arduino板使用時(shí)，由于供電量的增加，可能造成電壓不穩(wěn)定而對(duì)測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生偏差。從硬件角度可以通過(guò)在VCC與 GND之間接電容的方式來(lái)穩(wěn)定對(duì)GP2d12的供電，減少供電電壓波動(dòng)對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響，或者在GND與數(shù)據(jù)線之間接一個(gè)電容減小輸出電壓的波動(dòng)略去可能出現(xiàn)的誤差信號(hào)，提高數(shù)據(jù)穩(wěn)定性。（接線見(jiàn)附錄圖）
* 針對(duì)測(cè)量時(shí)可能產(chǎn)生的干擾和誤差數(shù)值，可能從軟件的角度進(jìn)行改進(jìn)和防止，通過(guò)多次的測(cè)量記錄，排除一場(chǎng)輸入量后，取均值來(lái)的到一個(gè)較為穩(wěn)定更為接近實(shí)際值的測(cè)量數(shù)據(jù)。其次可以根據(jù)實(shí)際的使用要求，可以進(jìn)行有效值的范圍定義，過(guò)濾超出范圍的測(cè)量結(jié)果，該范圍可根據(jù)使用情況自行界定。
* 針對(duì)紅外傳感器測(cè)量時(shí)，可能受環(huán)境光影響測(cè)量結(jié)果，在安放使用時(shí)竟可能避免傳感器正對(duì)燈光的使用，可以將 GP2d12的發(fā)射接收端水平放置進(jìn)行測(cè)量，盡可能減少環(huán)境光帶來(lái)的干擾。
總體來(lái)說(shuō): 
* GP2d12在對(duì)測(cè)量精度要求不高，測(cè)量范圍在1m以?xún)?nèi)的情況下，對(duì)物體距離值的定位是非常簡(jiǎn)單有效地、操作簡(jiǎn)便、實(shí)用性強(qiáng)。
===接線方法===
將傳感器連接到UNO控制器模擬口A1上，注意對(duì)應(yīng)線序：一般情況下3P線黃色接信號(hào)，紅色接電源正，黑色接電源負(fù)
===例子程序===
<pre style="color:blue">
#define pin A0
void setup ()
{
Serial.begin (9600);
pinMode (pin, INPUT);
}
void loop ()
{
uint16_t value = analogRead (pin);
uint16_t range = get_gp2d12 (value);
Serial.println (value);
Serial.print (range);
Serial.println (" mm");
Serial.println ();
delay (500);
}

//return distance (mm)
uint16_t get_gp2d12 (uint16_t value) {
if (value < 30)
value = 30;
return ((67870.0 / (value - 3.0)) - 40.0);
}
</pre>
===程序效果===
打開(kāi) Arduino IDE 串口監(jiān)視器可以觀察到當(dāng)前傳感器測(cè)試到的距離。
[[文件:02S04110.png|500px|有框|居中]]
===應(yīng)用例程===
====連接示意圖====
[[文件:RB-02S0414.jpg|700px|縮略圖|居中]]
首先將距離傳感器固定到舵機(jī)上，可以使用熱熔膠或者膠帶。然后使用一個(gè)1uf電解電容和一個(gè)22uf電解電容并聯(lián)在5V穩(wěn)壓芯片L4940V5上。將紅外距離傳感器的信號(hào)線插入0號(hào)模擬引腳。4個(gè)LED通過(guò)1KΩ電阻插入3、5、6、11引腳。最后將舵機(jī)信號(hào)線接在9號(hào)引腳上。
====例子程序====
<pre style='color:blue'>
#include <Servo.h>
const int SERVO =9; //伺服電機(jī)連接在9號(hào)引腳
const int IR =0; //紅外距離傳感器連接在0號(hào)模擬引腳
const int LED1 =3; //LED輸出1
const int LED2 =5; //LED輸出2
const int LED3 =6; //LED 輸出3
const int LED4 =11; //LED 輸出4

Servo myServo; //伺服電機(jī)對(duì)象
int dist1 = 0; //第一象限距離
int dist2 = 0; //第二象限距離
int dist3 = 0; //第三象限距離
int dist4 = 0; //第四象限距離

void setup()
{
myServo.attach(SERVO); //綁定伺服電機(jī)
pinMode(LED1, OUTPUT); //將LED設(shè)置為輸出
pinMode(LED2, OUTPUT); //將LED設(shè)置為輸出
pinMode(LED3, OUTPUT); //將LED設(shè)置為輸出
pinMode(LED4, OUTPUT); //將LED設(shè)置為輸出
}

void loop()
{
//將伺服電機(jī)在4個(gè)區(qū)域中掃描并改變LED亮度
dist1 = readDistance(15); //在15°處進(jìn)行紅外測(cè)距
analogWrite(LED1, dist1); //調(diào)節(jié)LED亮度
delay(300); //下次測(cè)量前的延時(shí)

dist2 = readDistance(65); //在65°處進(jìn)行紅外測(cè)距
analogWrite(LED2, dist2); //調(diào)節(jié)LED亮度
delay(300); //下次測(cè)量前的延時(shí)

dist3 = readDistance(115); //在115°處進(jìn)行紅外測(cè)距
analogWrite(LED3, dist3); //調(diào)節(jié)LED亮度
delay(300); //下次測(cè)量前的延時(shí)

dist4 = readDistance(165); //在165°處進(jìn)行紅外測(cè)距
analogWrite(LED4, dist4); //調(diào)節(jié)LED亮度
delay(300); //下次測(cè)量前的延時(shí)
}

int readDistance(int pos)
{
myServo.write(pos); //轉(zhuǎn)動(dòng)到指定位置
delay(600); //等待伺服電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)
int dist = analogRead(IR); //讀取紅外傳感器
dist = map(dist, 50, 500, 0, 255); //轉(zhuǎn)換到LED的范圍內(nèi)
dist = constrain(dist, 0, 255); //約束它
return dist; //返回縮放后的距離
}</pre>
====程序效果====
當(dāng)舵機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)到一個(gè)給定的位置時(shí)測(cè)定距離，將其轉(zhuǎn)換為L(zhǎng)ED的亮度值，改變LED的亮度值，將其轉(zhuǎn)向下一個(gè)位置，然后繼續(xù)，如此重復(fù)。

==產(chǎn)品相關(guān)推薦==
[[文件:erweima.png|230px|無(wú)框|右]]
===產(chǎn)品購(gòu)買(mǎi)地址===
[http://lifestyle201.com/goods-181.html 夏普GP2D12紅外測(cè)距傳感器] 
===周邊產(chǎn)品推薦===
[http://lifestyle201.com/goods-183.html Arduino IR Sensor GP2Y0A02YK0F夏普紅外測(cè)距傳感器] 
===相關(guān)問(wèn)題解答===
[http://www.makerspace.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=3851&highlight=%E5%A4%8F%E6%99%AE 夏普紅外測(cè)距邊界問(wèn)題] 
===相關(guān)學(xué)習(xí)資料===
[http://www.makerspace.cn/portal.php 奧松機(jī)器人技術(shù)論壇]

@@ 第152行： / 第152行： @@
 [[文件:erweima.png|230px|無(wú)框|右]]
 * 產(chǎn)品資料
-下載鏈接：https://pan.baidu.com/s/1wBgY5NlU7urm3oa8eGdPCw
+下載鏈接：https://pan.baidu.com/s/1RMQU2yor5JgKd3zedkE8FQ
-提取碼：iew2  <br/>
+提取碼：uomr
 * 產(chǎn)品購(gòu)買(mǎi)鏈接：http://lifestyle201.com/goods-181.html

@@ 第136行： / 第136行： @@
 當(dāng)舵機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)到一個(gè)給定的位置時(shí)測(cè)定距離，將其轉(zhuǎn)換為L(zhǎng)ED的亮度值，改變LED的亮度值，將其轉(zhuǎn)向下一個(gè)位置，然后繼續(xù)，如此重復(fù)。
-==產(chǎn)品相關(guān)推薦==
+==資料下載==
 [[文件:erweima.png|230px|無(wú)框|右]]
-===產(chǎn)品購(gòu)買(mǎi)地址===
+* 產(chǎn)品資料
-[http://www.alsrobot.cn/goods-181.html 夏普GP2D12紅外測(cè)距傳感器]<br/>
+下載鏈接：https://pan.baidu.com/s/1wBgY5NlU7urm3oa8eGdPCw
-===周邊產(chǎn)品推薦===
+提取碼：iew2  <br/>
-[http://lifestyle201.com/goods-183.html Arduino IR Sensor GP2Y0A02YK0F夏普紅外測(cè)距傳感器]<br/>
+* 產(chǎn)品購(gòu)買(mǎi)鏈接：http://lifestyle201.com/goods-181.html
-===相關(guān)問(wèn)題解答===
-[http://www.makerspace.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=3851&highlight=%E5%A4%8F%E6%99%AE 夏普紅外測(cè)距邊界問(wèn)題]<br/>
-===相關(guān)學(xué)習(xí)資料===
-[http://www.makerspace.cn/portal.php 奧松機(jī)器人技術(shù)論壇]<br/>

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 # 模擬輸出噪聲：<200mV
 # 測(cè)量距離與輸出模擬電壓關(guān)系：2.4V~0.4V模擬信號(hào)對(duì)應(yīng)10cm~80cm，輸出與距離成反比非線性關(guān)系
-===產(chǎn)品尺寸圖===
+.產(chǎn)品尺寸圖<br/>
 [[文件:RB-02S0411.jpg|700px|縮略圖|居中]]
-===模擬信號(hào)與測(cè)量距離對(duì)應(yīng)表===
 [[文件:RB-02S0412.jpg|700px|縮略圖|居中]]
-上圖就是GP2D12紅外線測(cè)距傳感器的電壓值與距離值的關(guān)系曲線，從這個(gè)曲線可以看出，電壓輸出與距離成反比，而且是非線性關(guān)系。根據(jù)上圖關(guān)系曲線，大約關(guān)系為10cm距離時(shí)有2.55V輸出,80cm距離時(shí)有0.42V輸出?？梢酝ㄟ^(guò)該曲線擬合出電壓值與距離值的數(shù)學(xué)關(guān)系式，但是這個(gè)關(guān)系式里的距離是參考距離值，實(shí)際距離值=(參考距離值-0.42)cm，另外由于Arduino的模擬量采樣命令analogRead()，采樣的數(shù)據(jù)范圍是0至1023，對(duì)應(yīng)的電壓范圍是0至5V,每格數(shù)據(jù)代表0.0049V，于是讀取的有效數(shù)據(jù)應(yīng)該由86(0.42V)至520(2.548V)。所以最終可以推導(dǎo)出實(shí)際距離與采樣數(shù)據(jù)之間的關(guān)系式為：<br/>
+上圖是GP2D12紅外線測(cè)距傳感器的電壓值與距離值的關(guān)系曲線，從這個(gè)曲線可以看出，電壓輸出與距離成反比，而且是非線性關(guān)系。<br/>
 '''<big>實(shí)際距離=2547.8/((float)采樣數(shù)據(jù)*0.49-10.41)-0.42</big>'''<br/>
-===信號(hào)輸出===
+.信號(hào)輸出<br/>
-ADC0831可以將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)為數(shù)字信號(hào)輸出
+ADC0831可以將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)為數(shù)字信號(hào)輸出<br/>
 [[文件:RB-02S0413.jpg|700px|縮略圖|居中]]
-==接口定義==
 * Vo：輸出引腳
 * GND:電源地
 * Vcc：電源正極
-==使用方法==
-===工作原理===
+==工作原理==
 通過(guò)紅外線的反射原理，從發(fā)射到接收到回傳信號(hào)，傳感器共引出三個(gè)引腳分別接，信號(hào)線S、電源地G、電源正VCC，將信號(hào)線與 Arduino 板的 Analog IN 引腳相連接。通過(guò)對(duì)Arduino編程實(shí)現(xiàn)模擬量讀取，程序簡(jiǎn)短好用。
-===性能簡(jiǎn)評(píng)===
+==性能簡(jiǎn)評(píng)==
 GP2D12使用性能個(gè)人簡(jiǎn)評(píng)：<br/>
 優(yōu)點(diǎn)：<br/>
@@ 第44行： / 第50行： @@
 總體來(lái)說(shuō):<br/>
 * GP2d12在對(duì)測(cè)量精度要求不高，測(cè)量范圍在1m以?xún)?nèi)的情況下，對(duì)物體距離值的定位是非常簡(jiǎn)單有效地、操作簡(jiǎn)便、實(shí)用性強(qiáng)。
-===接線方法===
 將傳感器連接到UNO控制器模擬口A1上，注意對(duì)應(yīng)線序：一般情況下3P線黃色接信號(hào)，紅色接電源正，黑色接電源負(fù)
-===例子程序===
 <pre style="color:blue">
 #define pin A0
@@ 第72行： / 第82行： @@
+}
 </pre>
-===程序效果===
+* 程序效果
 打開(kāi) Arduino IDE 串口監(jiān)視器可以觀察到當(dāng)前傳感器測(cè)試到的距離。
 [[文件:02S04110.png|500px|有框|居中]]
-===應(yīng)用例程===
-====連接示意圖====
+===example2_Arduino===
 [[文件:RB-02S0414.jpg|700px|縮略圖|居中]]
 首先將距離傳感器固定到舵機(jī)上，可以使用熱熔膠或者膠帶。然后使用一個(gè)1uf電解電容和一個(gè)22uf電解電容并聯(lián)在5V穩(wěn)壓芯片L4940V5上。將紅外距離傳感器的信號(hào)線插入0號(hào)模擬引腳。4個(gè)LED通過(guò)1KΩ電阻插入3、5、6、11引腳。最后將舵機(jī)信號(hào)線接在9號(hào)引腳上。
-====例子程序====
 <pre style='color:blue'>
 #include <Servo.h>
- const int SERVO  =9;   //伺服電機(jī)連接在9號(hào)引腳
+const int SERVO  =9;   //伺服電機(jī)連接在9號(hào)引腳
- const int IR     =0;   //紅外距離傳感器連接在0號(hào)模擬引腳
+const int IR     =0;   //紅外距離傳感器連接在0號(hào)模擬引腳
- const int LED1   =3;   //LED輸出1
+const int LED1   =3;   //LED輸出1
- const int LED2   =5;   //LED輸出2
+const int LED2   =5;   //LED輸出2
- const int LED3   =6;   //LED 輸出3
+const int LED3   =6;   //LED 輸出3
- const int LED4   =11;  //LED 輸出4
+const int LED4   =11;  //LED 輸出4
 Servo myServo;     //伺服電機(jī)對(duì)象
@@ 第133行： / 第145行： @@
      return dist;                       //返回縮放后的距離
 }</pre>
-====程序效果====
 當(dāng)舵機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)到一個(gè)給定的位置時(shí)測(cè)定距離，將其轉(zhuǎn)換為L(zhǎng)ED的亮度值，改變LED的亮度值，將其轉(zhuǎn)向下一個(gè)位置，然后繼續(xù)，如此重復(fù)。

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2018年9月29日 (六) 05:56 Arduino77

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Arduino77：以“右 ==產(chǎn)品概述== GP2D12 IR Sensor 是日本夏普公司推出的一款性?xún)r(jià)比高、最常用的紅外測(cè)距傳感器...”為內(nèi)容創(chuàng)建頁(yè)面

Arduino77：以“右 ==產(chǎn)品概述== GP2D12 IR Sensor 是日本夏普公司推出的一款性?xún)r(jià)比高、最常用的紅外測(cè)距傳感器...”為內(nèi)容創(chuàng)建頁(yè)面